4×300MW火力发电厂初步设计

1、摘摘 要要 300mw 火电机组是我国电力的重要设备，为我国电力工业的 发展做出过很大的贡献，随着今年各大电网负荷增长及峰谷的增 大，使得电网中原来 300mw 的机组已不能满足需要，因此，各大 电网开始投入运行 600mw 火电机组。但就现在来看 600mw 机组 基本是在 300mw 机组的基础上改造而来的，他们之间有不可分 割的关系。因而。对 300mw 机组动力系统的研究，是非常必要的。 本次设计是一次完全的火力电厂初步设计： 首先，发电厂的原则性热力系统的拟定与计算：凝汽式发电厂 的热力系统，锅炉本体汽水系统，汽轮机本体热力系统，机炉车间 的连接全厂公用汽水系统四部分组成。 其次，汽

2、轮机主要设备和辅助设备的选择： 凝汽式发电厂应选择凝汽式机组，其单位容积应根据系统规划 容量，负荷增长速度和电网结构等因素进行选择辅机一般都随汽 轮机本体配套供应，只有除氧器水箱、凝结水泵组、给水泵、锅炉 排污扩容器等，不随汽轮机本体成套供应。 第三，对锅炉燃料系统及其设备的选择： 锅炉燃料选择徐州烟煤，根据煤的成分分析选择磨煤机，然后 选择制粉系统，最后是对燃料设备的选择。 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -2- 第四，确定回热热力系统全面性热力系统图： 因采用“三高四低一除氧”八级抽汽回热热力系统，且 2 号、 3 号高加间装疏水冷却器，以提高机组的热经济性

3、。 第五，电气部分设计 关键词：汽轮机,锅炉,热力系统，火力发电厂，电气设计 目目 录录 摘 要 .1 目 录 .3 前 言 .5 第一章 发电厂主要设备的确定 .6 1.1 发电发电厂厂设备设备确定的理确定的理论论依据依据.6 6 1.2汽汽轮轮机和机和锅锅炉型式、参数及容量的确定炉型式、参数及容量的确定 .7 7 1.2.1汽轮机设备的确定 .7 1.2.2 锅炉设备的确定.9 第二章 原则性热力系统的拟定和计算 .12 2.1 原原则则性性热热力系力系统统的的拟拟定定 .1212 2.1.1 给水回热和除氧器系统的拟定.12 2.1.2 补充水系统的拟定.13 2.1.3 锅炉连续排污利

4、用系统的拟定.14 2.2 原原则则性性热热力系力系统统的的计计算算 1 .1414 2.2.1 汽轮机型式和参数 .14 2.2.2 回热系统参数 .15 2.2.3 锅炉型式与参数 .15 2.2.4 计算中选用的数据 .16 第三章 汽机车间（热力系统）辅助设备的选择 .39 3.1 给给水水泵泵的的选择选择 .3939 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -4- 3.1.1 给水泵台数和容量的确定 .39 3.2 凝凝结结水水泵泵的的选择选择.4040 3.2.1 凝结水泵的凝结量的确定 2 .40 3.3 除氧器及除氧器及给给水箱的水箱的选择选择.4141

5、 3.3.1 除氧器的选择 2 .41 3.3.2 给水箱的选择 3 .42 3.4 低低压压加加热热器疏水器疏水泵泵 3 .4242 3.5 连续连续排排污扩污扩容器的容器的选择选择 2 .4343 3.6 定期排定期排污扩污扩容器的容器的选择选择.4444 3.7 疏水疏水扩扩容器、疏水箱和疏水容器、疏水箱和疏水泵泵的的选择选择 .4444 3.7.1 疏水扩容器的选择 .44 3.7.2 疏水箱和疏水泵的选择 .45 3.8 工工业业水水泵泵及生水及生水泵泵的的选择选择.4646 第四章 供水方式及循环水泵的选择 .47 4.1 供水方式的供水方式的选择选择 .4747 4.2 循循环环

6、水水泵泵的的选择选择 3 .4949 第五章 锅炉车间辅助设备的选择和计算 .50 5.1 燃燃烧烧系系统统的的计计算算 4 .5050 5.2 磨煤机形式的确定磨煤机形式的确定.5353 5.3 制粉系制粉系统统的确定的确定.5454 5.4 磨煤机的磨煤机的选择选择 5 .5555 5.5 排粉机的排粉机的选择选择 6 .5757 5.5.1 排粉机出力的计算 .57 5.5.2 考虑储备系数与压力修正系数选择排粉机 .57 5.5.3 排粉机压头的计算 .57 5.5.4 排粉机性能列表 .58 5.6 给给煤机的煤机的选择选择 6 .5858 5.6.1 给煤机的形式及特点 .58 5

7、.6.2 给煤机的选择原则 .58 5.6.3 给煤机出力计算 .59 5.6.4 给煤机性能列表 .59 5.7 粗粉分离器的粗粉分离器的选择选择.5959 5.8 细细粉分离器的粉分离器的选择选择 6 .5959 细粉分离器作用：.59 5.8.1 细粉分离器的直径计算 .60 5.9 送送风风机的机的选择选择 6 .6060 5.9.1 送风机的选择原则 .60 5.9.2 送风机容量计算 .60 5.9.3 送风机压头计算 .61 5.10 引引风风机的机的选择选择 6 .6262 5.10.1 引风机台数的确定 .62 5.10.2 引风机入口实际烟气量 .62 5.10.3 引风机

8、的压头计算 .63 5.10.4 引风机的性能表 .63 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -6- 第六章第六章 电电气部分气部分设计设计 .64 6.1 主主变压变压器的器的选择选择 .6464 6.1.1 主变压器的选择.64 6.1.2 常用常用变压变压器的器的选择选择.65 6.1.3 厂用厂用备备用用变压变压器的器的选择选择.66 6.2 设计设计本厂本厂电电气主接气主接线线 .6767 6.2.1 主接主接线线的的设计设计依据依据 .67 6.2.2 主接线设计的基本要求.68 6.2.3 大机组主接线可靠性的特殊要求.69 6.2.4 主接线方案的拟

9、订.70 6.3 设计设计本厂厂用本厂厂用电电系系统电统电气主接气主接线线的基本形式的基本形式 .7373 6.3.1 厂用电接线总的要求 .73 6.3.2 厂用电接线应满足下列要求.74 6.3.3 中性点接地方式.74 附图（原则性热力系统图） .76 附图 全面性热力系统图 .77 前前 言言 发电厂是国民经济发展和人民生活生产的重要工业基础，但由 于当前能源处于紧缺的情况和环境的污染日趋严重，给我国的火 力发电厂的发展提出了许多新的问题。同时作为我们即将要去电 厂工作的人来说也带来了很大的压力。因此，通过本次该设计使我 们把整个大学的所有课程串联起来，为以后在工作当中能更好的 投入起

10、到了巨大的作用。 本次设计的主要内容是 300mw 火力发电厂初步设计，在设计 中我们学会了发电厂主要设备的确定、原则性热力系统的计算、汽 机车间（热力系统）辅助设备的选择、供水方式及循环水泵的选择、 锅炉车间辅助设备的选择和计算、全面性热力系统的拟定等多个 内容。使我们在设计中得到了许多专业方面上的知识。 由于我们学习的知识有限，没有真正的接触过发电厂的现场的 生产实际，设计中难免存在很多缺点和不妥之处，恳请评审组老师 给予批评指正。 第一章 发电厂主要设备的确定 1.1 发电厂设备确定的理论依据 发电厂的型式和容量的确定发电厂的设计必须按照国家规 定的可行性研究基本建设程序进行发电厂的设计

11、工作分为四 个阶段，即初步可行性研究、初步设计和施工图设计前两个阶 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -8- 段属于设计的前期工作，在初步可行性研究报告审批后，建设单 位的主管部门还应编报项目建议书，项目建议书批准后才可进 行可行性研究。经批准的可行性研究报告是确定建设项目和编 制设计文件的依据建厂地区电力系统规划容量、地区国民经济 增长率、发展规划、燃料来源和负荷增长速度以及电网结构等因 素来确定发电厂的型式和容量即根据建厂地区对电、热能的需 要，地区电网结构（电厂容量，承担基本、中间或调峰负荷，新建 或是扩建项目），厂区情况（燃料来源及供应、水源、交通运输、

12、燃料及大件设备的运输、环境保护要求、灰渣处理、出线走廊、 地质、地形、地震、水文、气象、占地拆迁和施工条件地等）以及 有关设备的生产厂规范进行选择。应通过技术经济比较和经济 效益分析确定若地区只有电负荷，可建凝汽式电厂，选择大型 凝汽式机组；若地区还兼有热负荷，应根据热负荷的性质和大小 以及供热距离，经技术经济比较证明合理时，优先考虑建热电厂， 选择供热机组。确定发电厂型式和容量时，燃烧低热质煤（低质 原煤、洗中煤、褐煤）的凝汽式发电厂宜在燃料产地附近建坑口 发电厂，将输煤变为输电并举，为提高发电厂的经济性，应尽量 增大发电厂容量和机组容量，打破地区界限，统一规划，集资和 合资办电，如内蒙南部

13、建设能源基地发电厂向京津唐送电，在豫 西北地区选择有煤、有水、厂址好的地方建设巨型电厂向、豫、 鄂、赣送电运煤距离较远（超过 1000km）的发电厂，宜采用热 值高于 21.0mj/kg 的动力煤，以尽可能减轻运输压力和提高经 济效益。对上海等 32 个省会级大城市，国家规划的环保要求标 准较高，其发电厂所产生的烟气中的颗粒物可以通过扩大高效 率电气除尘器的使用来加以防治，在烟气中的氧化硫在目前尚 不能大规模采用烟气脱硫装置的情况下，只能依靠高烟囱排放 和采用低硫煤来解决污染问题，因此大城市附近的发电厂宜采 用硫分低于的优质煤 1.2汽轮机和锅炉型式、参数及容量的确定 1.2.1汽轮机设备的确

14、定 发电厂容量确定后，汽轮机单机容量和台数可以确定。大型 电网中主力发电厂应优先选用大容量机组，最大机组宜取电力系 统总容量的 8-10，国外取 4-6。我国超过 25000mw 容量的电 网有四个，都可以装 600mw 及以上大机组，但由于大型发电厂的 厂址不容易选到，燃料运输量大，供水量多，灰渣排放多等因素厂 址的选择带来很大困难。600mw 大型机组的发电厂宜在煤矿区建 设坑口电厂，容量大的电力系统，应选用高效率的 300mw、600mw 机组连接跨度大的电网间主力电厂，可选择引进 俄罗斯 800mw 的机组。供热机组型式应通过技术经济比较确定， 宜优先选用高参数大容量抽汽供热机组，有稳

15、定可靠的热用户时， 可采用背压式机组，其单机容量应在内全年基本热负荷确定。随机 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -10- 组容量增大便于发电厂生产管理和人员培训，发电厂一个厂房内 机组容量等级不宜超过两种，机组台数不宜超过 6 台，如采用 300mw 和 600mw 机组，按 6 台机组的发电厂容量可达 1800mw 和 3600mw。为便于人员培训、生产管理和备品配件的储备，发电 厂内同容量的机组设备宜采用同一制造厂的同一型式或改进型式， 同时要求其配套辅机设备（如给水泵、除氧器等）的型式也一致。根 据我国汽轮机现行规范，单机容量 25mw 供热机组、50mw

16、 以上 凝汽式机组宜采用高参数，125-200mw 凝汽式机组或供热抽汽机 组宜采用高参数，300mw、600mw 凝汽式机组宜采用亚临界参数 或超临界参数。 汽轮机型号：n300-16.67/537/537 300mw 单轴两缸两排汽 亚临界纯凝汽式 主蒸汽压力:po=16.67mpa t0=537 再热蒸汽参数:高压缸排汽:prh=3.66mpa trh=321.1 中压缸进汽:plrh=3.29mpa tlrh=537 排汽参数：pc=0.0054 mpa，xc =0.9275 给水温度：tfw=274.4 1.2.2 锅炉设备的确定 锅炉设备的容量，是根据原则性热力系统计算的锅炉最大蒸

17、 发量，加上必须的富裕量，同时考虑锅炉的最大连续蒸发量应与汽 轮机进汽量相匹配。对大型引进机组汽轮机最大进汽量是指汽轮 机进汽压力超过 5，调节汽门全开工况时的进汽量（如不允许超 压 5，则为调节汽门全开工况时的进汽量）。该额定真空、无厂用 抽汽、补水率为零时发出额定功率所需的汽耗量。老型机组裕度 取 8-10，如引进型 300mw 汽轮机机组，锅炉最大连续蒸发量为 汽轮机额定工况进汽量的 112.9，引进型 600mw 机组为 112.0。高参数凝汽式发电厂一炉配一机运行，不设置备用锅炉， 因此锅炉的台数和汽轮机台数相等。装有供热机组的热电厂，当一 台容量最大的蒸发锅炉停用时，其余锅炉的蒸发

18、量应满足：热力用 户连续生产所需的生产用汽量；冬季采暖、通风和生活用热量的 60-70（严寒地区取上限）。此时可降低部分发电出力。热电厂应 以上述原则来选择备用锅炉。 锅炉参数的确定：大容量机组锅炉过热器出口额定蒸汽压力 一般为汽轮机进汽压力的 105过热器出口温度一般比汽轮机额 定进汽温度高 3。冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管 道额定工况下的压力降宜分别为汽轮机额定工况高压缸排汽压力 p的 1.5-2.0、5、3.0-3.5。再热器出口额定蒸汽温度一般比汽 轮机中压缸额定进汽温度高 3，主要是减少主蒸汽和再热蒸汽的 压降和散热损失，提高主蒸汽管道效率。以上参数标准用于 300mw

19、及以上容量的机组，目前中小型机组系列锅炉参数高于以 上数值仍可使用。 锅炉型式的选择：锅炉型式包括水循环方式、燃烧方式、排渣 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -12- 方式等。水循环方式主要决定于蒸汽初参数：亚临界参数以下均采 用自然循环汽包炉，因其给水泵耗功小，循环安全可靠，全厂热经 济性高；亚临界参数可采用自然循环和强制循环，强制循环能适应 调峰情况下承担低负荷时水循环的安全；超临界参数只能采用强 制循环直流炉。锅炉燃烧方式的选择决定于燃料特性和锅炉容量， 有三种燃烧方式：四角喷燃炉、 “”火焰炉和前后墙对称燃烧 rbc 型炉。四角喷嘴燃炉具有结构简单、投资

20、省、制造及运行国内已有 成熟经验等优点，多用于燃用煤烟的锅炉，也可用于燃贫煤或无烟 煤的锅炉；“”火焰炉的优点是可燃用多种变化煤种，最低稳定燃 烧负荷可达 40-50，有利于调峰运行，但目前国内制造技术处于 引进阶段，造价比较高，运行管理经验缺乏；rbc 型炉其性能介于 上述两种炉型之间，国内 300mw 机组上已有运行。排渣方式有固 态排渣和液态排渣两种，主要决定于燃料特性。 主要设备的选择还应考虑设备价格、交货日期、可用率、对方 售后服务信誉等多方面的因素。 锅炉型式：hg1025/17.4 型自然循环汽包炉 锅炉基本参数 最大连续蒸发量：db=1025t/h 过热蒸汽出口参数：pb=17

21、.4mpa，tb=540 再热蒸汽出口参数：3.29mpa，trh=537 rh p 汽包压力：pst=20.4 mpa 锅炉效率：92% b 第二章第二章 原原则则性性热热力系力系统统的的拟拟定和定和计计算算 2.1 原则性热力系统的拟定 原则性热力系统是根据机炉制造厂提供的本体汽水系统来拟 定的，回热加热级数八级，最终给水温度 245各加热器形式除一 台高压除氧器为混合式，其余均为表面式加热器，在这种情况下， 拟定原则性热力系统。 发电厂原则性热力系统是以规定的符号表明工质在完成某 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -14- 种热力循环时所必须流经的各种热力设

22、备之间的联系线路图，原 则性热力系统只表示工质流过时的状态，参数起了变化的各种热 力设备，它仅表明设备之间的主要联系，原则性热力系统实际表明 了工质的能量转换及热能利用的过程，它反映了发电厂能量转换 过程技术完善程度和热经济性。 2.1.1 给水回热和除氧器系统的拟定 给水回热加热系统是组成原则性热力系统的主要部分，对电 厂的安全、经济和电厂的投资都有一定的影响。系统的选择主要是 拟定加热器的疏水方式。拟定的原则是系统简单、运行可靠，在此 基础上实现较高的经济性。 拟定如下: 1 机组有八级不调整抽汽，回热系统为“三高、四低、一除氧” 除一台除氧器为混合式加热器外，其余均为表面式加热器。主凝结

23、 水和给水在各加热器中的加热温度按温升分配的。 2 1#、2#、3#高压加热器和 4#低压加热器，由于抽汽过热度 很大，设有内置蒸汽冷却器。一方面提高三台高加水温；另一方面 减少 1#高加温差，使不可逆损失减少，以提高机组的热经济性。 1#2#3#高加疏水采用逐级自流进入除氧器，这样降低了热经济性。 但如果采用疏水泵将其打入所对应的高压出口水箱中，会使系统 复杂。同时，疏水温度高对水泵的运行也不利，会使安全性降低。 在 1#2#高加之间设外置式疏水冷却器，减少了对 2 段抽汽的排挤， 使 2 段抽汽增加。5 段抽汽（4#低加）经再热后的蒸汽过热度很大， 所以加装内置式蒸汽冷却器。4#低加疏水逐

24、级自流至 3#低加（6 段 抽汽），与 3#低加疏水流至 2#低加（7 段抽汽）。 简化系统提高经济性，而采用 2#、3#高加间疏水冷却器，减少 冷源损失，避免高加疏水排挤低压抽汽。1#低加疏水逐级自流式至 凝结水中，因为末级抽汽量较大，减少了冷源损失。 3 除氧器（4#段抽汽）采用滑压运行，这不仅提高了机组设计 工况下运行的经济性，还显著提高机组低负荷时的热经济性，简化 热力系统，降低投资，使汽机的抽汽点分配更合理，提高了机组的 热效率，为了解决在变工况下除氧器效果和给水泵不汽蚀，主给水 泵装有低压电动前置泵。 2.1.2 补充水系统的拟定 鉴于目前化学除盐的品质以达到很高的标准，所以采用化

25、学 处理补充水的方法。目前，高参数机组的凝汽器中均装有真空除氧 器以真空除氧作为补充水除氧方式，所以补充水均送入凝汽器中。 2.1.3 锅炉连续排污利用系统的拟定 经过化学除盐处理的补充水品质相当高，从而使锅炉的连续 排污量大为减少，又为了化简系统，故采用高压 i 级排污扩容水系 统。主要是为了回收工质的热量，扩容器压力为 0.884mpa（9ata）， 从汽包排出的排污水经节流降压后，在扩容器的压力下，一部分汽 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -16- 化为蒸汽，因其含量较少，送入除氧器中回收工质和热量，含盐量 较高的浓缩排污水在冬季送入热网，夏季排到定扩，降

26、低 50以 下后排入地沟。 2.2 原则性热力系统的计算 1 2.2.1 汽轮机型式和参数 结合本次设计要求，参考国内发电厂情况及发展方向，确定： 机组型式:国产 n30016.67/537/537 型一次中间再热、冲 动凝汽式汽轮机。 机组参数 主蒸汽压力：p0=16.67mpa，537 0 t 再热蒸汽参数： 高压缸排汽(再热器冷端)mpa，trh=321.166 . 3 rh p 中压缸进汽(再热器热端)3.29mpa， rh p537 rh t 排汽参数：pc=0.0054 mpa，xc =0.9275 给水温度：tfw=274.4 2.2.2 回热系统参数 该机组有八级不调整抽汽，额

27、定工况时其抽汽参数如表 2- 1： 表 2-1 八段抽汽参数表 回 热 抽 汽 参 数 项目单位 一二三四五六七八 加热器 编号 h1h2h3 h4 (hd) h5h6h7h8 抽汽 压力 mpa6.033.761.850.8230.3310.140.0790.031 抽汽 温度 386.8323.3437336.823314694.368.9 给水泵出口压力为 21.58mpa，给水温度为 245。 2.2.3 锅炉型式与参数 参考铁岭发电厂的锅炉型号，选取： 锅炉型式：hg1025/17.4 型自然循环汽包炉 锅炉基本参数 最大连续蒸发量：db=1025t/h 过热蒸汽出口参数：pb=17

28、.4mpa，tb=540 再热蒸汽出口参数：3.29mpa，trh=537 rh p 汽包压力：pst=20.4 mpa 锅炉效率：92% b 2.2.4 计算中选用的数据 （1）小汽水流量 哈汽厂家提供的轴封汽量及其参数如表 锅炉连续排污量 =0.1 bl d b d 全厂汽水损失 =0.01 1 d b d 给水泵小汽轮机汽耗量 =34.988t/h，功率 =6380k，进 td d td p 汽压力为 0.782mpa，温度为 336，排气压力为 7085mpa。 3 10 表 2-2 门杆漏汽、轴封漏汽参数 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -18- 轴封

29、漏汽编号数量(kg)份额(%) sg 焓值(kj/kg)去处 主汽门门杆 1sg 41190.0044293394.45至 h2 中压联合汽 门门杆 2sg 37700.0040533535.66至 h3 高压缸前后 汽封 3sg 123000.0132333028.44至 h4(hd) 低压缸汽封 4sg 13730.0014302716至 sg 总计 215620.02315 （2）其中机械效率，发电机的发电效率995 . 0 m 99. 0 g 机组的机电效率985. 099 . 0 995 . 0 gmmg 回热加热器效率，排污扩容器效率99 . 0 h 98 . 0 f 连续排污扩容

30、器压力选 0.90mpa。 化学补充水温=20 ma t 给水泵组给水焓升 pa w h=25.8kj/kg，凝结水泵的焓升 =1.7kj/kg。各段管压损和各加热器出口端差见表 2-3 和表 2-4. cp w h 表 2-3 管道压损表 表 2-4 各加热器出口端差 加热器 编号 h1h2h3h4(hd)h5h6h7h8 端差 () -1.670002.782.782.782.78 （3）热力过程线的拟定过程： a、由已知的蒸汽参数 p0、t0及背压 pc在焓熵图上可查出机组 管段 名称 主汽门和 调节汽门 再热器 中压联合汽 门 抽汽管小汽轮机进汽管中低压管 压损 p(%) 5113.5

31、563 的理想焓降ht。 b、工质在经过进汽机构时产生进汽节流损失。节流引起的损 失与节流前后气流的压降p 对应。当调节阀全开（主汽阀也当然 全开）时，p0取新汽压力的 35，即p=(0.03-0.05)p0。为了 使所设计机组的效率不低于设计效率，通常取p 的最大值，即取 p=005 p0据选定的p，并按照节流前后焓值不变的道理，可在 焓熵图上找到汽轮机第一级前的状态点 0。 c、根据所给数据高压缸的排器压力及通过再热以后中压缸的 进汽压力可以确定 2、2。并在焓熵图上连 2和 0。 d、pc排汽压力和湿度的值可以确定排汽压力点 c，在焓熵图 上连接 2和 c。 e、通过各个加热器的加热点的

32、压力,并考虑抽汽管道的阻力 损失,参考热力发电厂教材,管道的阻力损失取 8%的抽汽点压力。 f、在焓熵图上通过各抽汽点的压力，确定汽轮机的抽汽点。 可以得出各点的焓值，并可以通过热力过程线绘制汽水参数表。 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -20- )( kg kj h 2565h 3090h 2683h )( .kkg kj s 0.9 65 5 0.998 3078h233t 404t 314t 537t 350t 3017h 3397h 535t 537t 4. 7p 3.62p 0.0054p 0.023p 0. 049p 0.165p 0.33p 0.6

33、7p 1.32p 15.58p16.4p 0 0 .2 1 3 2 6 7 c 5 4 3.26p 3532h 3268h 2878h 3884h 2758h 201t 137t 96t 图 2-1 n300-16.67/537/537 型汽轮机的热力过程线如图 列出在额定工况时，汽轮机组各部分汽水流量和各项热经济性指 标。 1整理原始数据得计算点汽水焓 根据额定计算工况时机组的汽水参数，整理出的汽水焓值见表。 表 2-5 n300-16.67/537/537 型机组各点计算汽水参数 表 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -22- 参考热力发电厂教材和计算得出新蒸

34、汽、再热蒸汽及排污扩容 器计算点参数。 表 2-6 新蒸汽、再热蒸汽及排污扩容器计算点 各 计 算 点 项目单位 h1h2h3h4h5h6h7h8hgc 抽汽压 力 p mpa4.73.621.320.670.330.1650.0490.023 0.005 4 抽汽温 度 t 35031740431423320113796 抽汽焓 值 h kj/kg3078301732683090288428782758268328842565 抽汽压 损 p %8888888 加热气 压 p mpa3.683.331.200.5880.2980.1510.0620.022 p压力 下的饱 和水温 ts 24

35、5.5239.4188 158.0 1 133.3 3 111.5 7 86.7860.199.134.3 p压力 下的饱 和水焓 hs kj/kg 1063. 5 1034. 7 798.6 4 667.2 4 560.5 9 468 363.3 8 251.4 3 418.8143.5 回 热 抽 汽 排气放 热 q=h- hs kj/kg 2014. 5 1982. 3 2469. 36 2420. 76 2323. 41 2410 2394. 62 2431. 57 2465. 2 2421. 5 加热器 出口水 焓 hwj kj/kg 1059. 1 923.9 793.7 8 66

36、7.1 5 560.4 4 455.1 1 350.7 54 247.0 12 146.3 加热器 进口水 焓 hwj+1 kj/kg923.9 793.7 8 667.1 9 560.4 4 455.1 1 350.7 54 247.0 12 143.5 39 水 侧 给水焓 升 =hwj hwj+1 kj/kg135.2 130.1 2 126.5 9 106.7 5 105.3 3 104.5 56 103.7 42 103.4 73 4.6 参数表 再热器 汽水参数单位 锅炉过热 器 （出口） 气轮机高 压 （如口） 入口出口 锅炉汽包 排污水 连续排污 扩容器 压力 pmpa17.4

37、16.43.623.2620.40.9 温度 t540537317537367.2175.4 蒸汽焓 hkj/kg34273397301735322776.4 水焓 hwkj/kg1858.9742.64 再热蒸汽焓升 qrh kj/kg515 2、全厂物质平衡 汽轮机总耗汽量 （2-1） 00 0 0257315 . 1 dddd sg 则 0257315.1 0 锅炉蒸发量 （2-2） b d bb ddddd01 . 0 0257315 . 1 01 则 （2-3） 0 0 0285 . 1 01 . 0 1 01823 . 1 d d db 即 0285 . 1 b 锅炉排污量 （2-

38、4） bl d 0 010285 . 0 01 . 0 ddd bbl 即 010285 . 0 bl 扩容器蒸汽份额为，取扩容器效率 f 98 . 0 f (2-5) 005645 . 0 010285 . 0 64.742 4 . 2776 64.742 9 . 1858 bl blf blfbl f hh hh 扩容后排污水份额 (2-6) bl 0046399 . 0 005645 . 0 010285 . 0 fblbl 化学补充水量 （2-7） 0 01 014925 . 0 0046399 . 0 01 . 0 d ddddd b t blma 即 014925 . 0 ma 4

39、300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -24- 锅炉给水量 （2-8） fw d 0 00 038785 . 1 010285. 00285 . 1 d ddddd blbfw 即 038785 . 1 fw 排污冷却器计算；补充水温=20，取排污冷却端差为 8，则 ma t 2192.1171864 . 4 28 hlblmama hhhh 有排污冷却器热平衡式： （2-9） 1 )()( blblblmamama hhhh kgkj h h blma mablbl bl /87.262 99 . 0 0046399 . 0 014929 . 0 014925 . 0

40、 2192.11798 . 0 64.7420046399 . 0 2192.117 1 1 于是 kgkj hh blma /38.229 49.3387.2621864 . 4 8 3.计算汽轮机各段抽汽量和凝汽流量 j d c d 1由高压加热器 h1 热平衡计算求；如图 2-2 1 图 2-2 0704 . 0 99 . 0 5 . 2014 2 . 135038785 . 1 )( 1 21 1 h wwfw q hh 2由高压加热器 h2 热平衡计算求；如图 2-3 2 图 2-3 0627 . 0 99 . 0 3 .1982 99 . 0 7 .1034 5 . 1063070

41、4 . 0 0043 . 0 ) 7 . 10343397(99 . 0 12.130038785 . 1 )()( 2 2112112 2 h hsshssgsgfw q hhhh h2 的疏水 2s 137 . 0 0043 . 0 0627 . 0 0704 . 0 1212 sgs 再热蒸汽量 rh 08669.0627 . 0 0704 . 0 11 21 rh （3）由高压加热器 h3 的热平衡计算求；如图 2-4 3 已知给水在给水泵中的焓升为 图 2-4 04 . 0 99 . 0 36.2469 99 . 0 64.798 7 . 103499 . 0 )64.7983532

42、(000575 . 0 59.126038785 . 1 )()( 3 3223223 3 h hssshssgsgfw q hhhh h3 的疏水 3s 1776 . 0 000575 . 0 04 . 0 137 . 0 2323 sgss （4）除氧器 h4 热平衡计算求；如图 2-5 4 由图所示，除氧器的物质平衡，求凝结水进水份额.除氧器出口水份额； c fw 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -26- 图 2-5 cfssgfw 334 4 4 433 843 . 0 )1776 . 0 005645 . 0 0124 . 0 038785. 1 (

43、)( sfsgfwc 除氧器的热平衡式： 0129 . 0 44.5603090 44.560843 . 0 64.7981776 . 0 30170124 . 0 4 . 2776005645. 0 99 . 0 15.667 038785 . 1 843 . 0 / 54 533334 4 w wsssgsgffhwfw hh hhhhh 故 83 . 0 0129 . 0 843 . 0 c （5）低压加热器 h5 热平衡计算求；如图 2-6 5 图 2-6 038 . 0 99 . 0 41.2323 33.10583 . 0 5 5 5 h c q （6）由低压加热器 h6 热平衡计

44、算求；如图 2-7 6 图 2-7 0348 . 0 99 . 0 2410 99 . 0 )46859.560(038 . 0 356.10483 . 0 )( 6 6556 6 h hssc q hh h6 疏水070975 . 0 03489 . 0 036084 . 0 656 ss （7）由低压加热器 h7 热平衡计算求；如图 2-8 7 图 2-8 033 . 0 99 . 0 62.2394 99 . 0 )38.363468(0728 . 0 742.10383 . 0 )( 7 7667 7 h hsssc q hh h7 疏水1058 . 0 033. 00728 . 0

45、767 ss （8）由低压加热器 h8.轴封冷却器 sg 和凝汽器热井构成一整体的热平衡计算求； 8 如图 2-9 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -28- 图 2-9 先计算热井的物质平衡 32625 . 0 033 . 0 0348 . 0 038 . 0 03445 . 0 0129 . 0 04 . 0 0627 . 0 0704 . 0 765432171 td 8 871 674 . 0 1 c 82989 . 0 000965 . 0 1058 . 0 03445 . 0 014925 . 0 674 . 0 487 sgstdmacc 整体热平衡

46、式： 0314 . 0 57.2431 8 . 4182884000965 . 0 )43.25138.363(1058 . 0 99 . 0 / )939.138012.247(82989 . 0 )()(/ )( 8 4448778 8 q hhhhhh sgsgsgssshwcwc 凝汽器排气量6426 . 0 0314 . 0 674 . 0 674 . 0 8 c 4.汽轮机耗量计算及流量校核 1作功不足系数的计算 由表 2-5 得热器热焓 kgkjhrh/522 （2-10）kgkjhhhh rhc c i /166452223523494 0 第一段抽汽做功不足系数： （2-11

47、）7951 . 0 1664 52223523153 1 1 c i rhc h hhh y 第二段抽汽做功不足系数： 7608 . 0 1664 52223523096 2 2 c i rhc h hhh y 第三段抽汽做功不足系数： 6695 . 0 1664 23523466 3 3 c i c h hh y 第四段抽汽做功不足系数： 5096 . 0 1664 23523200 4 4 c i c h hh y 第五段抽汽做功不足系数： 4447 . 0 1664 23523092 5 5 c i c h hh y 第六段抽汽做功不足系数： 3558 . 0 1664 23522944

48、 6 6 c i c h hh y 第七段抽汽做功不足系数： 2320 . 0 1664 23522738 7 7 c i c h hh y 第八段抽汽做功不足系数： 1130. 0 1664 23522540 8 8 c i c h hh y 由计算列出各级抽气份额及其作功不足系数 y 之乘积列表所示，根 j jjjy 据 d 求得级抽气量 dj 0 表 2-7 抽气份额及其作功不足系数 y 表 j j j yj jyj dj= j d0 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -30- 06371 . 0 1 06503. 0 2 04. 0 3 0129 . 0

49、4 03445 . 0 td 038. 0 5 0348 . 0 6 033. 0 7 0314 . 0 8 763 . 0 1 718 . 0 2 522 . 0 3 39 . 0 4 237 . 0 5 232 . 0 6 143 . 0 7 0876 . 0 8 0537 . 0 11 045 . 0 22 021 . 0 33 00185 . 0 44 009 . 0 55 0081 . 0 66 00472 . 0 77 00275 . 0 88 71491 1 d 63672 2 d 40620 3 d 48084 4 d 38589 5 d 35339 6 d 33512 7 d

50、 31887 8 d 64235 . 0 1 35765 . 0 81 81 c 8372 . 0 1 1628 . 0 jj jj 652560 363194 0 dd d cc j （4）汽轮机的汽耗量计算 （2-10）hkg yh p d mgjj c i e /982000 985 . 0 8372 . 0 1347 1033600 )1 ( 3600 5 0 凝汽流量核算： （2-hkgddd jc /618905363194982000 0 11） 根据 d0计算各项汽水流量列表 表 2-8 根据 d 计算各项汽水流量列于表中 0 项目符号份额(%) x )/( 0 hkgdd x

51、x 全厂汽水损失 l 0.01028510100 l d 轴封用汽 sg 0.0182417912 sg d 锅炉排污量 bl 0.01028510100 bl d 连续排污扩容蒸汽 f 0.0056455543 f d 连续排污后排污水 bl 0.00463994556 bl d 再热蒸汽量 rh 0.8032788742 rh d 化学补充水量 ma 0.01492514656 ma d 锅炉蒸发量 b 1.02851009987 b d 汽轮机总汽耗量 0 1.01823999902 0 d 锅炉给水量 fw 1.0387851020087 fw d 小汽轮机用汽量 td 0.03445

52、33830 td d 2 汽轮机功率核算8 根据汽轮机功率方程式（其中第 1.2 段取抽汽=0） rh h kwhhhdp mgrhcjj )( 3600 1 0 （2-12） 第一段抽汽量做功率得： kw hhdp mg 6240 985 . 0 )30783397(71491 3600 1 )( 3600 1 1011 第二段抽汽量功率得： kw hhdp mg 6620 985 . 0 )30173397(63672 3600 1 )( 3600 1 2022 第三段抽汽量功率得： kw hhhdp mgrh 7157 985 . 0 )51532683397(40620 3600 1

53、)( 3600 1 3033 第四段抽汽量功率得： 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -32- kw hhhdp mgrh 10814 985 . 0 )51530903397(48084 3600 1 )( 3600 1 4044 第五段抽汽量功率得： kw hhhdp mgrh 10854 985 . 0 )51528843397(38589 3600 1 )( 3600 1 5055 第六段抽汽量功率得： kw hhhdp mgrh 9998 985 . 0 )51528783397(35339 3600 1 )( 3600 1 6056 第七段抽汽量功率得

54、： kw hhhdp mgrh 10581 985 . 0 )51527583397(33512 3600 1 )( 3600 1 7077 第八段抽汽量功率得： kw hhhdp mgrh 10723 985 . 0 )51526833397(31887 3600 1 )( 3600 1 8088 汽轮机排汽量得: kw hhhdp mgrhccc 228100 985 . 0 )51525653397(618905 3600 1 )( 3600 1 0 表示计算正确。kwpp je 301087 5.热经济指标计算 2 1 机组热耗 q .热耗率 q.绝对电效率 0e （2- hkj hh

55、dhhdqdhhdq mafwmafwffrhrhfw /1082.2740)38.229 1 . 1059(15156 ) 1 .1059 4 . 2776(5543515788742) 1 .10593397(999902 )()()( 6 0 00 12） )/(9136 103 1082.2740 5 6 0 hkwkj p q q e （2-13） 394 . 0 9136 36003600 q ec （2-14） (2)锅炉热负荷 q 和管道效率 bp 若不考虑在热管道的能量损失，则 rhrh qq （2- hkj hhdqdhhdq fwbbrhrhfwbbb /10 1 . 2

56、806 ) 1 .1059 9 . 1858(10444788742515) 1 .10593427(1009987 )()( 6 11 15） (3)全厂热经济指标 % 7 . 97 %100 10 1 . 2806 1082.2740 6 6 0 b p q q （2-16） 全厂热效率 3502 . 0 394 . 0 977 . 0 91 . 0 ecpbcp 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -34- （2-17） 全厂热耗率 )/10280 3502 . 0 36003600 hkwkjq cp cp （2-18） 发电标准煤耗率 )/(3512 .

57、0 3502 . 0 123 . 0 123 . 0 hkwkgb cp s （2-19） 表 2-9 汽轮机热力计算数据汇总表： 序 号 项 目 符 号 单 位 来源或计算公 式 1224 1蒸汽流量dt/h 由回热系统计算 得出 101 5.5 278 .6 92. 56 2喷嘴平均直径dnmm 选定 110 0 800 218 5 3动叶平均直径dbmm 选定 110 0 800 219 0 4级前压力p0 mp a 查 h-s 图得 15. 58 10. 9 0.0 23 5 级前温度（干度） t0/x c 查 h-s 图得53511 6级前焓值h0 kj/k g 查 h-s 图得 3

58、39 7 328 2.6 267 7 7圆周速度um/s 60 nd u b 172 .7 125 .6 343 .83 8理想焓降ht kj/k g 预算确定130 29. 17 187 .63 9理想速度ctm/s tt hc2 509 .9 241 .54 612 .5 1 0 假想速比xt_ xt= t c u0.3 39 0.5 2 0.5 6 1 1 反动度m%选定12 15. 2 49 1 2 利用上级的余 速动能 hc 0 kj/k g 0选定后由公式 算 000 1 3 喷嘴理想焓降hn kj/k g hn=(1-m)ht 114 .4 24. 74 95. 69 1 4 喷

59、嘴滞止焓降 hn * kj/k g hn*=hn+hc0 114 .4 24. 74 95. 69 1 5 喷嘴出口理想 速度 c1tm/s * 1 2 nt hc 478 .3 222 .44 437 .4 1 6 喷嘴速度系数估计选定 0.9 7 0.9 7 0.9 7 1 7 喷嘴出口实际 速度 c1m/sc1=c1t464 215 .77 424 .2 4300mw4300mw 火力发电厂初步设计火力发电厂初步设计 -36- 1 8 喷嘴损失 hn kj/k g hn=hn*(1-2) 6.7 6 1.4 6 5.6 1 9 喷嘴后压力p1 mp a 查 h-s 图得 10. 9 10

60、. 72 0.1 16 2 0 喷嘴后温度（干 度） t1/x c/ 查 h-s 图得47311 2 1 喷嘴出口理想 比容 1t m3/ kg 查 h-s 图得 0.0 289 0.0 28 13. 2 2 2 喷嘴出口截面 积 ancm2an=gv1t/nc1t 175 .7 369 .15 289 16. 2 2 3 喷嘴出汽角 1() 据试验资料及 an选定 13. 3 1719 2 4 喷嘴出汽角正 弦值 sin 1 计算 an时选定 0.2 3 0.2 923 0.3 256 2 5 喷嘴节距tnmm 据试验资料选 t, 定 tn 47. 4 35. 75 82. 3 2 6 喷嘴